Lithium-Ionen-Batterien

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Der Chemiekonzern BASF will in den kommenden Jahren drei Batterierecyclinganlagen in Betrieb nehmen. Weitere könnten folgen. Der Konzern setzt dabei auf eine ähnliche Aufbereitungstechnik wie der Wettbewerber Fortum.

Batterierecycling: BASF schwingt sich zum zweitgrößten Player in der EU auf


Der Chemiekonzern BASF verschärft seinen Kurs gegenüber Russland und will wegen des Kriegs in der Ukraine seine Aktivitäten in Russland fast komplett einstellen. „Diese Entscheidung wurde aufgrund der jüngsten Entwicklungen in diesem Krieg und im internationalen Recht getroffen, einschließlich des fünften EU-Sanktionspakets“, heißt es in einer Mitteilung des Unternehmens. Die Sanktionen betreffen auch den Import wichtiger Batteriematerialien wie beispielsweise Nickel. BASF „will zur Deckung ihres eigenen Bedarfs auf alternative Quellen in anderen Regionen zurückgreifen“.

Eine solche Alternative könnte das Batterierecycling werden. In diesem Bereich will sich BASF breit aufstellen. „Unser Ziel ist es, der weltweit führende Recycler von Lithium-Ionen-Batterien für die Automobilindustrie zu werden“, betonte der Konzern in der Vergangenheit mehrfach. Nun hat er die ersten größeren konkreten Projekte angekündigt: Am Standort in Schwarzheide soll eine Batterierecyclinganlage im großtechnischen Maßstab entstehen, die insbesondere auf das Recycling von schwarzer Masse abzielt. In der „Black Mass“ stecken große Mengen der wichtigsten Metalle, die zur Herstellung von Kathodenmaterialien verwendet werden: neben Lithium sind das Nickel, Kobalt und Mangan.

Die jährliche Verarbeitungskapazität der Anlage beziffert die BASF auf 15.000 Tonnen Elektroauto-Batterien. Als Anlageninput soll auch Material, das nicht den Produktionsspezifikationen entspricht, dienen. Dabei handele es sich um Produkte von Zellherstellern und Herstellern von Batteriematerialien. Die Inbetriebnahme der Recyclinganlage ist für Anfang 2024 geplant.

Große Anlage, aber nicht die größte in Europa

Mit der geplanten Kapazität von 15.000 Jahrestonnen könnte BASF die bisherigen Platzhirsche auf dem europäischen Recyclingmarkt für Lithium-Ionen-Batterien (LIB) übertrumpfen:

  • Der österreichische Entsorger und Recycler Saubermacher bringt es laut Zahlen der Deutschen Rohstoffagentur mit seiner Tochter Redux auf 10.000 Jahrestonnen.
  • Der belgische Materialtechnologie- und Recyclingkonzern Umicore verfügt am Standort in Hoboken über eine Recyclingkapazität von circa 7.000 Jahrestonnen.
  • Die Nickelhütte Aue hat ebenfalls eine Kapazität von rund 7.000 Tonnen pro Jahr.
  • Accurec recycelt am Standort im deutschen Krefeld etwa 6.000 Tonnen E-Auto-Batterien pro Jahr.
  • Der französische Entsorgungskonzern Veolia verfügt über eine Recyclingkapazität von etwa 5.000 Jahrestonnen.

Mit ihrer Anlage wird BASF aber nicht der größte Player in Europa sein: Das Joint-Venture Hydrovolt hat im Mai im norwegischen Fredrikstad eine Großanlage in Betrieb genommen. Die Kapazität der Anlage liegt den Angaben zufolge bei 12.000 Tonnen Batteriepaketen pro Jahr; das entspricht in etwa 25.000 LIB-Altbatterien. An dem Joint-Venture sind das schwedische Unternehmen Northvolt und der norwegische Aluminiumproduzent Hydro beteiligt.

Allerdings schmiedet der deutsche Chemieriese bereits Pläne für mindestens eine weitere Recyclinganlage. „BASF will Mitte des Jahrzehnts eine großtechnische Anlage für die Verarbeitung von schwarzer Masse in Europa errichten“, wie Konzernsprecherin Sarah Engeßer gegenüber 320° sagt. Die Entscheidung für den Standort der weiteren Anlage sei noch nicht gefallen.

Ob BASF noch mehr Recyclinganlagen in Europa oder anderen Regionen bauen will, lässt die Konzernsprecherin offen. „Wir analysieren ständig die globale Entwicklung der Batterieindustrie, um Investitionspotenziale für das Batterierecycling zu bewerten“, sagt sie. Die BASF will ihre Recyclinganlagen zum einen für sich selbst nutzen. Zum anderen soll auch andere Unternehmen die Kapazitäten in Anspruch nehmen können.

Recyclingtechnologie wird in Prototypanlage verfeinert

Die technologischen Grundlagen für die geplanten kommerziellen Anlagen hat BASF nach eigenen Angaben bereits erarbeitet. Sie sollen Anfang kommenden Jahres in einer Prototypanlage für Batterierecycling realisiert werden, ebenfalls in Schwarzheide. „Die Prototypanlage ermöglicht die Entwicklung von Betriebsverfahren und die Technologieoptimierung, um eine höhere Rückgewinnung von Lithium, Nickel, Kobalt und Mangan aus ausgedienten Lithium-Ionen-Batterien zu erreichen“, erklärt Konzernsprecherin Engeßer.

Über die Anlagenkapazität der Prototypanlage schweigt sich die BASF-Sprecherin aus. Sie lässt aber anklingen, dass sie um einiges kleiner ausfallen wird, als die im Jahr 2024 folgende zweite Recyclinganlage für die Schwarzmasse. So sei es nicht das Ziel, mit der Prototypanlage signifikante Kapazitäten bereitzustellen. Auch zu den eigentlichen Recyclingprozessen und einzelnen Recyclingschritten will die Konzernsprecherin keine näheren Angaben machen.

Klar ist aber, dass der Ludwigshafener Konzern nicht nur die Verarbeitung der schwarzen Masse, sondern auch die vorhergehenden Recyclingschritte in Eigenregie durchführen wird, sprich die Demontage und die Zerkleinerung der Batteriepacks. Für wichtige Prozessschritte soll es separate Bereiche geben, um die Sicherheit zu gewährleisten. Für die dann folgende hydrometallurgische Verarbeitung der schwarzen Masse kommt laut Engeßer ein Verfahren mit verschiedenen Laugungsstufen für die einzelnen Metalle zum Einsatz. Um Nebenströme zu recyceln, die bei der Zerkleinerung anfallen, werde BASF mit Recyclingunternehmen zusammenarbeiten.

Recycling-Cluster: BASF und Fortums Wege haben sich getrennt

Das Ganze ähnelt auf den ersten Blick dem Verfahren, das der finnische Energieversorger Fortum entwickelt hat. Dessen Recyclingtechnologie besteht aus einer Kombination aus mechanischen und CO2-armen hydrometallurgischen Technologien.

Fortum war zudem ein Mitspieler im Batterie-Recycling-Cluster, den der BASF-Konzern im Frühjahr 2020 ins Leben gerufen hat. Neben den beiden Unternehmen war auch das Bergbau- und Metallurgieunternehmen Nornickel am Cluster beteiligt. Mittlerweile gehen Fortum und BASF aber getrennte Wege. „Die Technologiezusammenarbeit mit Fortum wird derzeit nicht weiterverfolgt, da BASF eigene Recyclinganlagen baut“, wie Engeßer sagt.

Inzwischen treibt auch Fortum seine eigenen Recyclingpläne voran. Im finnischen Harjavalta betreibt der Energieversorger bereits eine Pilotanlage im industriellen Maßstab. Am selben Standort plant Fortum den Bau einer neuen Anlage. Mit der neuen Anlage will Fortum eigenen Angaben zufolge einen Großteil der EoL-Batterien von Elektrofahrzeugen in Europa recyclen. Die Inbetriebnahme ist für 2023 geplant. Und damit fast zeitgleich mit der BASF-Prototypanlage

Bund und Land Brandenburg leisten finanzielle Schützenhilfe

Die Prototypanlage für Batterierecycling, die BASF in Schwarzheide plant, ist wie das am selben Standort bereits im Bau befindliche Kathodenmaterialwerk Teil eines der beiden europäischen Großvorhaben zur Batteriezellfertigung. Im Rahmen des von Deutschland koordinierten zweiten EU-Vorhabens zur Batteriezellfertigung erhält BASF 175 Millionen Euro vom Bund und vom Land Brandenburg.

Das Land steuert dabei 30 Prozent bei, 70 Prozent kommen vom Wirtschaftsministerium. Ein Teil des Fördergelds fließt in den BASF-Standort in Ludwigshafen, ein anderer Teil Geld soll in den Bau der Recyclinganlage und die Kathodenmaterial-Produktionsstätte gesteckt werden. Die neue Anlage für Kathodenmaterialien kann nach Unternehmensangaben jährlich rund 400.000 vollelektrische Fahrzeuge mit Batteriematerialien ausstatten. BASF plant, die Anlage im Laufe dieses Jahres in Betrieb zu nehmen.

Neben der Fabrik in Schwarzheide baut der Chemiekonzern noch einen weiteren Standort aus. In Harjavalta in Finnland entsteht derzeit eine Fabrik für Batteriematerialien und investiert dafür 400 Millionen Euro. Die Fertigstellung ist nach BASF-Angaben im kommenden Herbst geplant. Die Anlage in Finnland soll Vorprodukte für die Produktionsstätte in Schwarzheide herstellen.

320°/mk

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